DNA

ה DNA נחשב לגביע הקדוש של הגנטיקה והביולוגיה האבולוציונית כאחד. לא ניתן להעלות על הדעת חיים מורכבים בכוכב לכת ללא DNA כמוביל מידע גנטי.

מה זה דנה

DNA הוא הקיצור של "חומצה דיאוקסיריבונוקלית", בגרמנית חומצה דיאוקסיריבונוקלאית (DNA). עבור ביוכימאים, ייעוד זה כבר אומר את הדברים החשובים ביותר במבנה שלהם, אך בדרך כלל נדרשות מספר מילות הסבר.

ה- DNA הוא מולקולה מורכבת המורכבת משני גדילים יחידים כמעט זהים, בהם "כמעט" מסתתר מקור הגיוון הגנטי. כל גדיל מורכב משרשרת חומצה זרחתית deoxyribose יציבה שאליה מחוברים בסיסים אורגניים שונים. שני הגדילים שזורים בסליל כפול ובכך יוצרים את ה- DNA.

אבל זה לא הכל: חוטי DNA ארוכים במיוחד מסודרים למתחם כולל גדול, הכרומוזומים, שבבני האדם יש 23 זוגות בגרעינים של כל תאי הגוף. כרומוזומים אלה מכילים, המקודדים ב- DNA, את כל המידע הגנטי (הגנים) שהופכים כל יצור חי ליחיד.

פונקציות רפואיות ובריאותיות, משימות ומשמעויות

לכל תא יש מטרה ספציפית באורגניזם. ממה זה מורכב ניתן לקבוע על ידי ריבוזומים הממוקמים בגרעין התא DNA לקרוא. אבל איך בדיוק ערכת בניית תאים בסיסית זו עובדת?

המפתח להבנת גנטיקה מולקולרית של DNA נעוץ בזוגות הבסיס המצומדים אדנין, תימין, גואנין וציטוזין. אלה מקושרים ל- DNA ברצף מוגדר מדויק, בדומה לקוד מוצפן. ה- DNA מומר ל- mRNA דומה כך שרבוזום יכול לעבור אותו. זה מתעד את הקוד שמספק לרבוזום את רצף חומצות האמינו.

הריבוזום מייצר את חומצות האמינו המתאימות ומשתמש בהן כדי ליצור חלבונים אופייניים המאפשרים בסופו של דבר תפקודיות תאים. כך הופך ה- DNA המופשט לאבני בניין של תאים מוחשיים. כל תא אנושי יכול לשרוד רק זמן מוגבל, כך שתאים ואיתם ה- DNA צריכים להתרבות. בדומה לחיידקים, זה קורה דרך חלוקת תאים. ה- DNA מתפרק לחלקי היחיד שלו באמצעות מסוק. לאחר ההפרדה, אנזים זה משתמש בשני הגדילים כמטריצות נפרדות ויוצר מחדש את החוט הנגדי החסר כך שתיווצרו שתי שרשרות מולקולות DNA זהות.

שתי התחזיות הבאות מראות עד כמה צפוי המידע העצום של DNA הוא עצום באופן בלתי נתפס: גרם בודד של DNA כולל נפח נתונים של 700 טרה-בתים. בכדי לשחזר את כל האנשים על כדור הארץ, כפית צריכה רק 0.3% DNA. ואם אתה רוצה לחבר יחד את כל ה- DNA של אדם בודד, היית צריך לנסוע לשמש ובחזרה 500 פעמים.

מחלות, מחלות והפרעות

ה DNA חשוף למגוון רחב של הפרעות במהלך השנים. אלה נעים בין בליעת חומרים המשתנים תאים כמו צריכת בשר שרוף או טבק וכלה בחום קיצוני וקרינת UV. אחרון חביב, שינויים ב- DNA יכולים להתרחש גם באמצעות תהליכים מטבוליים לקויים.

קיימים מנגנוני תיקון ומיון ביוכימיים שונים כך שהמידע החשוב נשמר לאורך חיי התא. אבל מדי פעם, במיוחד עם הגיל, התחדשות התאים יכולה להיכשל וניתן לשנות DNA. ניתן להחליף או להסיר בסיסים פרטניים, אזורים שלמים אינם ניתנים לקריאה, הגדיל נחתך לשניים, בקיצור: הקוד הגנטי כעת שגוי. אם התא עדיין מסוגל להתחלק, תא פגום יכול לאורך זמן להוביל להצטברות של תאים חולים.

אם מוטציות DNA כאלה רצויות במפורש במובן של תיאוריה אבולוציונית, הן בדרך כלל מתכוונות לאבחון של סרטן על כל היבטיו עבור המטופל הספציפי. אך אנמיה תאי מגל, אלבניזם, סיסטיק פיברוזיס או המופיליה יכולים להתפתח גם באמצעות מוטציות DNA בנוסף לתורשה. סוגים מסוימים של וירוסים מייצגים צורת חיים מעודנת במיוחד העושה שימוש ב- DNA זר.

הם אינם יכולים להתרבות בעצמם ולצורך זה להסתנן לתאים אחרים. באלה הם מחליפים את ה- DNA בשלהם וכך משוכפלים על ידי התא המארח בצורה פתוגנית. מחלות נגיפיות מסוכנות ואפילו מוות עלולות לגרום.